骨髓造血微環(huán)境是支撐和調(diào)節(jié)造血干/祖細(xì)胞生長發(fā)育的內(nèi)環(huán)境,骨髓基質(zhì)細(xì)胞作為其重要組成之一,在造血干細(xì)胞的靜止、分化、增殖和凋亡過程中起著重要的作用。骨髓增生異常綜合征（MDS）是一組起源于骨髓造血干細(xì)胞的髓系惡性克隆性疾病,化療是治療高危MDS患者的常規(guī)手段,但在臨床上部分MDS患者出現(xiàn)不同程度的耐藥性,研究表明,除了惡性克隆細(xì)胞自發(fā)的耐藥特性之外,骨髓造血微環(huán)境的異常對惡性克隆細(xì)胞耐藥性的產(chǎn)生也具有重要作用,但具體的作用機(jī)制尚不清楚。在前期工作中,本實(shí)驗(yàn)室通過小鼠移植模型發(fā)現(xiàn)兩株骨髓基質(zhì)細(xì)胞HS5和HS27a對髓系惡性克隆細(xì)胞增殖的影響具有顯著差異;通過多組學(xué)手段發(fā)現(xiàn),HS27a中β-1,4-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶（B4GALT1）的表達(dá)顯著高于HS5。本研究發(fā)現(xiàn)將髓系惡性克隆細(xì)胞株與HS5共培養(yǎng)后能顯著增加HS5細(xì)胞中B4GALT1的表達(dá)。在HS5中過表達(dá)B4GALT1（HS5B4）并與髓系惡性克隆細(xì)胞共培養(yǎng)可以顯著增強(qiáng)后者對化療藥物的耐藥性。繼而本研究探究了骨髓基質(zhì)細(xì)胞中B4GALT1差異性表達(dá)的分子機(jī)制,并分別從細(xì)胞間直接接觸、細(xì)胞因子介導(dǎo)、外泌體介導(dǎo)等3個方面系統(tǒng)地闡釋了共培養(yǎng)體系中... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

MDS不同階段造血干/祖細(xì)胞的異常擴(kuò)增和分化受阻[14]

江南大學(xué)博士學(xué)位論文4圖1-2骨髓造血微環(huán)境中的細(xì)胞組分[22]Figure1-2CellularcomponentsofbonemarrowhematopoieticmicroenvironmentMDS長期以來一直被認(rèn)為是一種造血細(xì)胞的自主性失調(diào)，其疾病的發(fā)生發(fā)展完全是由造血細(xì)胞自身的基因突變所驅(qū)動的。然而，近年來一些研究證明了骨髓造血微環(huán)境在MDS發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要影響[13]。MDS患者常檢測到骨髓造血環(huán)境的異常，其造血環(huán)境中的骨髓基質(zhì)細(xì)胞分離并體外培養(yǎng)后，與正常對照相比，在轉(zhuǎn)錄水平、分化特征和支持造血干/祖細(xì)胞的能力表現(xiàn)出顯著差異，表現(xiàn)了其在MDS骨髓衰竭過程中的潛在作用[23]。在研究MDS的造血微環(huán)境對造血干細(xì)胞影響時，以Roecklein[24]等人構(gòu)建的人源骨髓基質(zhì)細(xì)胞HS5和HS27a應(yīng)用最為廣泛。這兩個基質(zhì)細(xì)胞與髓系惡性克隆細(xì)胞的共培養(yǎng)體系，常被用于研究造血微環(huán)境對造血干細(xì)胞增殖、分化及凋亡的影響[25-27]。HS5細(xì)胞呈纖維狀，能分泌多種細(xì)胞因子如CSF（Colonystimulatingfactor）、白細(xì)胞介素-6（Interleukin-6，IL-6）、白細(xì)胞介素-8（Interleukin-8，IL-8）和白細(xì)胞介素-11（Interleukin-11，IL-11）等；而HS27a呈現(xiàn)出表皮細(xì)胞狀，分泌較低水平的生長因子，表達(dá)高豐度的糖蛋白MCAM（Melanomacelladhesionmolecule），支持早期造血祖細(xì)胞形成鵝卵石區(qū)域[28]。HS5、HS27a與人源髓系惡性克隆細(xì)胞的異源移植模型表明，不同性質(zhì)的基質(zhì)細(xì)胞對髓系惡性克隆細(xì)胞增殖的影響存在差異，與HS5細(xì)胞相比，HS27a細(xì)胞在支持MDS短期（5~13周）增殖方面表現(xiàn)出更強(qiáng)的能力[29]。Raaijmakers[30]等人首次利用小鼠體內(nèi)模型為骨髓微環(huán)境對MDS發(fā)病機(jī)制的潛在關(guān)鍵作用提供了實(shí)驗(yàn)支持，該研究通過敲除表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子Osterix的成骨細(xì)胞亞群中的DICER1基因，造成其Sbds蛋白表達(dá)水平降低，引

江南大學(xué)博士學(xué)位論文6圖1-3造血微環(huán)境介導(dǎo)的惡性克隆細(xì)胞的耐藥[37]Figure1-3Hematopoieticmicroenvironmentmediateddrugresistance在惡性造血過程中，基質(zhì)細(xì)胞能通過分泌一些細(xì)胞因子，刺激惡性克隆細(xì)胞的存活和生長，從而產(chǎn)生耐藥，比如CXC型趨化因子就是其中研究較多的一類細(xì)胞因子。與細(xì)胞因子介導(dǎo)的耐藥相比，細(xì)胞直接接觸介導(dǎo)的耐藥可能在耐藥方面更為重要。細(xì)胞粘附能激活某些信號通路，從而誘導(dǎo)細(xì)胞因子及其受體的表達(dá)。細(xì)胞間黏附由Notch家族膜蛋白和整合素家族等黏附分子介導(dǎo)，其中Notch的異常激活在髓系[38]和淋巴系[39]惡性造血中均有發(fā)生。外泌體介導(dǎo)的耐藥近年來引發(fā)越來越多的關(guān)注。下文對這些耐藥相關(guān)的蛋白和信號通路作簡要介紹。1.3.2Notch信號通路Notch信號通路進(jìn)化保守，在正常發(fā)育過程中負(fù)責(zé)調(diào)控決定細(xì)胞命運(yùn)，維持成體組織穩(wěn)態(tài)。Notch通路介導(dǎo)臨近細(xì)胞信號傳遞，信號接收細(xì)胞通過受體配體的相互作用與信號發(fā)送細(xì)胞結(jié)合，受其調(diào)控。Notch受體是由胞外結(jié)構(gòu)域（Notchextracellulardomain，NECD）、跨膜結(jié)構(gòu)域（Transmembranedomain，TM）和胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域（Notchintracellulardomain，NICD）組成的單次跨膜蛋白，其中胞外結(jié)構(gòu)域上有36個表皮生長因子（Epidermalgrowthfactor，EGF）樣重復(fù)序列，其第11和12個EGF樣重復(fù)序列介導(dǎo)與配體的相互作用。Notch受體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中被酶切和糖基化，形成依賴于Ca2+的異二聚體，該異二聚體由NECD和細(xì)胞膜上的TM-NICD以非共價連接而成，隨后被運(yùn)輸?shù)劫|(zhì)膜。當(dāng)Notch受體與配體結(jié)合后，經(jīng)過腫瘤壞死因子α轉(zhuǎn)化酶（Tumornecrosisfactor-α–convertingenzyme，TACE）和γ分泌酶（γ-secretase）兩種蛋白酶水解，釋放其胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域。酶切后的NICD轉(zhuǎn)位至細(xì)胞核，與CSL（CBF1/Su（H


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